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30/05/2018

Pré-assentamento de pastilhas sobre discos: definições e procedimentos

Independente do acabamento das pistas de frenagem dos discos de freio, sejam estes torneados ou retificados, para que o sistema de freio funcione com máxima eficiência, as pastilhas de freio devem estar perfeitamente assentadas de forma a aumentar a área de contato entre estas peças.

Portanto, após a manutenção de um veículo onde houve a troca de discos e pastilhas, o processo de pré-assentamento é fundamental para o desempenho máximo do sistema de freios.

O que é o pré-assentamento ?

Em termos simples, é o processo de depositar uma camada uniforme de material oriundo da pastilha de freio sobre a superfície de frenagem do disco de freio. Dá-se o nome camada de transferência a esta. 

Apesar de ser uma definição básica e simples, conseguir na prática esta condição pode ser um grande desafio, e as consequências de um assentamento impróprio ou incompleto pode ser muito irritante e/ou perigosa para o condutor do veículo.

Atrito abrasivo e atrito aderente

Existem dois tipos básicos de mecanismos de atrito da pastilha de freio: atrito abrasivo e atrito aderente. Em geral, todas as pastilhas possuem um pouco de cada um. O atrito abrasivo domina as faixas de temperatura mais baixas, enquanto o atrito aderente atua à medida que a temperatura da pastilha de freio aumenta. E ambos os mecanismos permitem a conversão de movimento (energia cinética) em calor (energia térmica) que é a função básica de um sistema de freio. 

O mecanismo abrasivo freia o veículo, ou converte energia cinética em térmica, pelo atrito mecânico do material da pastilha diretamente sobre o disco de freio. Isto resulta em desgaste mecânico da pastilha e do disco de freio. 

Já o mecanismo aderente é completamente diferente. Em um sistema aderente, uma fina camada de material oriundo da pastilha de freio se transfere e adere à superfície de frenagem do disco de freio. Esta camada de material transferida pela pastilha, uma vez uniformemente formada, e depositada, sobre o disco de freio, é o que realmente está em atrito com a pastilha de freio. É interação da pastilha de freio com esta camada que freia o veículo. O processo de conversão energia cinética para térmica ocorre a nível molecular;  ligações moleculares são quebradas e formadas instantaneamente antes de serem quebradas novamente para a conversão de energia e frenagem do veículo.

Portanto no mecanismo aderente, há muito menos desgaste do disco de freio em comparação com o mecanismo abrasivo, e a pastilha de freio se torna o principal elemento de desgaste no processo de frenagem do veículo.

A camada de transferência é muito importante

Como descrito acima o objetivo do processo de pré-assentamento é depositar uma camada uniforme de material oriundo da pastilha de freio sobre a pista de frenagem do disco de freio aumentando a área de contato entre as partes.

Depósitos irregulares na pista do disco de freio são a causa número um de trepidação ou vibração do freio.  Apenas alguns milésimos de variação na espessura desta camada de transferência são suficientes para causar vibrações ao acionar os freios pelo efeito do que chamamos de falso DTV - Disc Thickness Variation ou variação da espessura do disco. 

Embora seja quase imperceptível no início, o impacto desta camada irregular cresce à medida que a pastilha de freio “percorre os pontos altos e baixos”, e mais e mais variação de espessura será naturalmente gerada pela deposição irregular até que a vibração seja muito mais evidente, e cause desconforto e insegurança ao dirigir. A ação prolongada sob estas condições pode inclusive transformar estes pontos altos em pontos quentes, e consequentemente alterar a metalurgia do disco de freio nestas áreas, criando pontos “duros” na superfície de frenagem que podem ser difíceis de remover.

Formando a camada de transferência

Em geral, o processo de assentamento consiste em aquecer o sistema de freio até a temperatura de atuação do mecanismo aderente para permitir a formação da camada de transferência. Atingida esta temperatura o conjunto disco e pastilha de freio deve então ser resfriado, sem no entanto parar o veículo, para permitir a formação de uma camada de transferência uniforme sobre a superfície de frenagem .  Este procedimento deve ser repetido ciclicamente para garantir que toda a superfície de frenagem do disco de freio esteja uniformemente coberta com material oriundo da pastilha de freio. 

Como a faixa de temperatura de atuação do mecanismo aderente varia muito para cada modelo/formato/material de pastilha de freio (tipicamente 40°C - 300°C para pastilhas de rua e 300°C - 750°C para pastilhas de corrida) recomenda-se cautela nos primeiros 300 km após a manutenção dos sistema de freios. 

Não respeitar este período de pré-assentamento, ou tentar realizar um procedimento único, tem suas consequências.  A geração de pouco calor pode ser insuficiente para o mecanismo aderente iniciar, e portanto transferir uma camada uniforme para a superfície de frenagem do disco de freio, enquanto o superaquecimento do sistema pode gerar depósitos irregulares causando até pontos duros no disco, e no mínimo vibrações que comprometem a dirigibilidade do veículo.

Em resumo, a chave para um sucesso no processo de assentamento é aquecer as pastilhas de freio até a temperatura de operação do mecanismo aderente de maneira controlada e mantê-las por tempo suficiente para permitir o processo de transferência de material. Diferentes projetos de sistemas de freio, materiais de atrito, formatos de pastilhas de freios, e condições de direção exigem procedimentos diferentes para realizar com sucesso o perfeito assentamento das pastilhas sobre os discos de freio. Portanto cautela e uso consciente dos freios nos primeiros 300 km é fundamental.